perinatologyРоссийский вестник перинатологии и педиатрииRossiyskiy Vestnik Perinatologii i Pediatrii (Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics)1027-40652500-2228Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”10.21508/1027-4065-2019-64-5-155-158perinatology-984Research ArticleОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫREVIEWSДефицит транспортера глюкозы I типа и ассоциированные с ним состояния у детейGlucose Transporter 1 deficiency and associated conditions in childrenhttps://orcid.org/0000-0002-8582-592XГамироваР. Г.GamirovaR. G.

к.м.н., доц. кафедры детской неврологии; доц. кафедры фундаментальных основ клинической медицины, ст. науч. сотр. НИЛ «Клиническая лингвистика»,

 

Kazan

r-gamirov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1121-9513АфавиЗ.AfawiZ.

д.м.н. (MD, MPH, PhD), клинический координатор генетических исследований эпилепсии в Израиле,

Израиль, Тель-Авив, P.O. Box 15249, Beer-Sheva 84120

Tel-Aviv

afawi@post.bgu.ac.ilhttps://orcid.org/0000-0003-0441-9418ГамироваР. Р.GamirovaR. R.

студентка 6-го курса Института фундаментальной медицины и биологии,

420008 Казань, ул. Кремлевская, д. 18

Kazan

https://orcid.org/0000-0002-3859-5543ГоробецЕ. А.GorobetsE. A.

к.фил.н., доц., зав. кафедрой прикладной и экспериментальной лингвистики ст. науч. сотр. НИЛ «Клиническая лингвистика»

420008 Казань, ул. Кремлевская, д. 18

Kazan

https://orcid.org/0000-0002-2866-4031ПрусаковВ. Ф.PrusakovV. F.

д.м.н., проф., зав. кафедрой детской неврологии,

420012 Казань, ул. Муштари, д. 11

Kazan

https://orcid.org/0000-0002-4147-2309ВолгинаС. Я.VolginaS. Ya.

д.м.н., проф. кафедры госпитальной педиатрии,

420012 Казань, ул. Бутлерова, д. 49

Kazan

Казанская государственная медицинская академия – филиал ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России; ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»РоссияKazan State Medical Academy – a branch of Russian Medical Academy of Continuing Professional Education; Kazan (Volga) Federal UniversityRussian FederationТель-Авивский университетИзраильTel-Aviv UniversityIsraelФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»РоссияKazan (Volga) Federal UniversityRussian FederationКазанская государственная медицинская академия – филиал ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава РоссииРоссияKazan State Medical Academy – a branch of Russian Medical Academy of Continuing Professional EducationRussian FederationФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет»РоссияKazan State Medical UniversityRussian Federation201915112019645155158Copyright © Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”, 20192019Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”https://www.ped-perinatology.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ped-perinatology.ru/jour/article/view/984

В статье представлен обзор литературы, посвященный синдрому дефицита транспортера глюкозы I типа (синонимы: синдром дефицита GLUT1, болезнь де Виво) – генетически детерминированному заболеванию, обусловленному мутациями гена SLC2A1. Недостаточность этого белка приводит к нарушению доставки глюкозы в головной мозг через гематоэнцефалический барьер. Клинически синдром может проявляться эпилептическими припадками (преимущественно абсансами или миоклоническими приступами), различными двигательными расстройствами и задержкой психомоторного развития с раннего возраста.

Своевременная диагностика заболевания (в том числе молекулярно-генетический анализ гена SLC2A1) позволяет начать лечение для предупреждения прогрессирования симптоматики и провести генетическое консультирование семьи относительно прогноза и риска для дальнейшего потомства. Эффективным вариантом лечения заболевания является кетогенная диета, которая может привести к регрессу клинических симптомов, особенно в случае раннего начала.

The article reviews literature devoted to the glucose transporter type I deficiency syndrome (synonyms: GLUT1 deficiency syndrome, de Vivo disease), that is a genetically determined disease caused by pathogenic variants of the SLC2A1 gene. The insufficiency of this protein leads to the disruption of glucose delivery to the brain through the blood-brain barrier. Clinically, the syndrome is manifested by epileptic seizures (mainly as absences or myoclonic seizures), various motor disorders and psychomotor retardation starting from the early age.

Early diagnosis (including molecular genetic analysis of the SLC2A1 gene) enables us to start treatment and prevent progression of the symptoms, and to provide the family with genetic consultation on the prognosis and risks for the next generations. Ketogenic diet is an effective treatment option for this pathological condition, it can lead to a regression of the clinical manifestations, especially on the early stage.

детидефицит транспортера глюкозы I типаGLUT1ген SLC2A1эпилепсиякогнитивные нарушениякетогенная диетаchildrenglucose transporter type I deficiencyGLUT1SLC2A1 genepilepsycognitive impairmentketogenic dietReferencesDe Vivo D.C., Trifiletti R.R., Jacobson R.I., Ronen G.M., Behmand R.A., Harik S.I. Defective glucose transport across the blood-brain barrier as a cause of persistent hypoglycorrhachia, seizures, and developmental delay. New England J Med 1991; 325(10): 703–709. DOI: 10.1056/NEJM199109053251006De Vivo D.C., Trifiletti R.R., Jacobson R.I., Ronen G.M., Behmand R.A., Harik S.I. Defective glucose transport across the blood-brain barrier as a cause of persistent hypoglycorrhachia, seizures, and developmental delay. New England J Med 1991; 325(10): 703–709. DOI: 10.1056/NEJM199109053251006Suls A., Dedeken P., Goffin K., Van Esch H., Dupont P., Cassiman D. et al. Paroxysmal exercise-induced dyskinesia and epilepsy is due to mutations in SLC2A1, encoding the glucose transporter GLUT1. Brain 2008; 131(7): 1831–1844. DOI: 10.1093/brain/awn113Suls A., Dedeken P., Goffin K., Van Esch H., Dupont P., Cassiman D. et al. Paroxysmal exercise-induced dyskinesia and epilepsy is due to mutations in SLC2A1, encoding the glucose transporter GLUT1. Brain 2008; 131(7): 1831–1844. DOI: 10.1093/brain/awn113Weber Y.G., Storch A., Wuttke T.V., Brockmann K., Kempfle J., Maljevic S. et al. GLUT1 mutations are a cause of paroxysmal exertion-induced dyskinesias and induce hemolytic anemia by a cation leak. J Сlin Invest 2008; 118(6): 2157–2168. DOI: 10.1172/JCI34438Weber Y.G., Storch A., Wuttke T.V., Brockmann K., Kempfle J., Maljevic S. et al. GLUT1 mutations are a cause of paroxysmal exertion-induced dyskinesias and induce hemolytic anemia by a cation leak. J Сlin Invest 2008; 118(6): 2157–2168. DOI: 10.1172/JCI34438Striano P., Weber Y.G., Toliat M.R., Schubert J., Leu C., Chaimana R. et al. GLUT1 mutations are a rare cause of familial idiopathic generalized epilepsy. Neurology 2012; 78(8): 557–562. DOI: 10.1212/WNL.0b013e318247ff54Striano P., Weber Y.G., Toliat M.R., Schubert J., Leu C., Chaimana R. et al. GLUT1 mutations are a rare cause of familial idiopathic generalized epilepsy. Neurology 2012; 78(8): 557–562. DOI: 10.1212/WNL.0b013e318247ff54Suls A., Mullen S.A., Weber Y.G., Verhaert K., Ceulemans B., Guerrini R. et al. Early‐onset absence epilepsy caused by mutations in the glucose transporter GLUT1. Ann Neurol 2009; 66(3): 415–419. DOI: 10.1002/ana.21724Suls A., Mullen S.A., Weber Y.G., Verhaert K., Ceulemans B., Guerrini R. et al. Early‐onset absence epilepsy caused by mutations in the glucose transporter GLUT1. Ann Neurol 2009; 66(3): 415–419. DOI: 10.1002/ana.21724Weber Y.G., Kamm C., Suls A., Kempfle J., Kotschet K., Schüle R. et al. Paroxysmal choreoathetosis/spasticity (DYT9) is caused by a GLUT1 defect. Neurology 2011; 77(10): 959–964. DOI: 10.1212/WNL.0b013e31822e0479Weber Y.G., Kamm C., Suls A., Kempfle J., Kotschet K., Schüle R. et al. Paroxysmal choreoathetosis/spasticity (DYT9) is caused by a GLUT1 defect. Neurology 2011; 77(10): 959–964. DOI: 10.1212/WNL.0b013e31822e0479Rotstein M., Doran J., Yang H., Ullner P.M., Engelstad K., De Vivo D.C. Glut1 deficiency and alternating hemiplegia of childhood. Neurology 2009; 73(23): 2042–2044. DOI: 10.1212/WNL.0b013e3181c55ebfRotstein M., Doran J., Yang H., Ullner P.M., Engelstad K., De Vivo D.C. Glut1 deficiency and alternating hemiplegia of childhood. Neurology 2009; 73(23): 2042–2044. DOI: 10.1212/WNL.0b013e3181c55ebfBecker F., Schubert J., Weckhuysen S., Suls A., Grüninger S., Korn-Merker E. et al. Do Glut1 (glucose transporter type 1) defects exist in epilepsy patients responding to a ketogenic diet? Epilepsy Res 2015; 114: 47–51. DOI: 10.1016/j.eplepsyres.2015.04.012Becker F., Schubert J., Weckhuysen S., Suls A., Grüninger S., Korn-Merker E. et al. Do Glut1 (glucose transporter type 1) defects exist in epilepsy patients responding to a ketogenic diet? Epilepsy Res 2015; 114: 47–51. DOI: 10.1016/j.eplepsyres.2015.04.012Peeraer A., Damiano J.A., Bellows S.T., Scheffer I.E., Berkovic S.F., Mullen S.A. et al. Evaluation of GLUT1 variation in non-acquired focal epilepsy. Epilepsy Res 2017; 133: 54–57. DOI: 10.1016/j.eplepsyres.2017.04.007Peeraer A., Damiano J.A., Bellows S.T., Scheffer I.E., Berkovic S.F., Mullen S.A. et al. Evaluation of GLUT1 variation in non-acquired focal epilepsy. Epilepsy Res 2017; 133: 54–57. DOI: 10.1016/j.eplepsyres.2017.04.007Leen W.G., Klepper J., Verbeek M.M., Leferink M., Hofste T., van Engelen B.G. et al. Glucose transporter-1 deficiency syndrome: the expanding clinical and genetic spectrum of a treatable disorder. Brain 2010; 133: 655–670. DOI: 10.1093/brain/awp336Leen W.G., Klepper J., Verbeek M.M., Leferink M., Hofste T., van Engelen B.G. et al. Glucose transporter-1 deficiency syndrome: the expanding clinical and genetic spectrum of a treatable disorder. Brain 2010; 133: 655–670. DOI: 10.1093/brain/awp336Hildebrand M.S., Damiano J.A., Mullen S.A. Bellows S.T., Oliver K.L., Dahl H.H.M. et al. Glucose metabolism transporters and epilepsy: Only GLUT 1 has an established role. Epilepsia 2014; 55(2): e18–e21. DOI: 10.1111/epi.12519Hildebrand M.S., Damiano J.A., Mullen S.A. Bellows S.T., Oliver K.L., Dahl H.H.M. et al. Glucose metabolism transporters and epilepsy: Only GLUT 1 has an established role. Epilepsia 2014; 55(2): e18–e21. DOI: 10.1111/epi.12519Mullen S.A., Suls A., De Jonghe P., Berkovic S.F., Scheffer I.E. Absence epilepsies with widely variable onset are a key feature of familial GLUT1 deficiency. Neurology 2010; 75(5): 432–440. DOI: 10.1212/WNL.0b013e3181eb58b4Mullen S.A., Suls A., De Jonghe P., Berkovic S.F., Scheffer I.E. Absence epilepsies with widely variable onset are a key feature of familial GLUT1 deficiency. Neurology 2010; 75(5): 432–440. DOI: 10.1212/WNL.0b013e3181eb58b4Liu Y.C., Lee J.W.A., Bellows S.T., Damiano J.A., Mullen S.A., Berkovic S.F. et al. Evaluation of non-coding variation in GLUT1 deficiency. Dev Med Child Neurol 2016; 58(12): 1295–1302. DOI: 10.1111/dmcn.13163Liu Y.C., Lee J.W.A., Bellows S.T., Damiano J.A., Mullen S.A., Berkovic S.F. et al. Evaluation of non-coding variation in GLUT1 deficiency. Dev Med Child Neurol 2016; 58(12): 1295–1302. DOI: 10.1111/dmcn.13163Rotstein M., Engelstad K., Yang H., Wang D., Levy B., Chung W.K. et al. Glut1 deficiency: inheritance pattern determined by haploinsufficiency. Ann Neurol 2010; 68(6): 955–958. DOI: 10.1002/ana.22088Rotstein M., Engelstad K., Yang H., Wang D., Levy B., Chung W.K. et al. Glut1 deficiency: inheritance pattern determined by haploinsufficiency. Ann Neurol 2010; 68(6): 955–958. DOI: 10.1002/ana.22088Mullen S.A., Marini C., Suls A., Mei D., Della Giustina E., Buti D. et al. Glucose transporter 1 deficiency as a treatable cause of myoclonic astatic epilepsy. Arch Neurol 2011; 68(9): 1152–1155. DOI: 10.1001/archneurol.2011.102Mullen S.A., Marini C., Suls A., Mei D., Della Giustina E., Buti D. et al. Glucose transporter 1 deficiency as a treatable cause of myoclonic astatic epilepsy. Arch Neurol 2011; 68(9): 1152–1155. DOI: 10.1001/archneurol.2011.102Arsov T., Mullen S. A., Rogers S., Phillips A. M., Lawrence K.M., Damiano J.A. et al. Glucose transporter 1 deficiency in the idiopathic generalized epilepsies. Ann Neurol 2012; 72(5): 807–815. DOI: 10.1002/ana.23702Arsov T., Mullen S. A., Rogers S., Phillips A. M., Lawrence K.M., Damiano J.A. et al. Glucose transporter 1 deficiency in the idiopathic generalized epilepsies. Ann Neurol 2012; 72(5): 807–815. DOI: 10.1002/ana.23702Arsov T., Mullen S.A., Damiano J.A., Lawrence K.M., Huh L.L., Nolan M. et al. Early onset absence epilepsy: 1 in 10 cases is caused by GLUT1 deficiency. Epilepsia 2012; 53(12): e204–e207. DOI: 10.1111/epi.12007Arsov T., Mullen S.A., Damiano J.A., Lawrence K.M., Huh L.L., Nolan M. et al. Early onset absence epilepsy: 1 in 10 cases is caused by GLUT1 deficiency. Epilepsia 2012; 53(12): e204–e207. DOI: 10.1111/epi.12007Chugani H.T., Phelps M.E. Maturational changes in cerebral function in infants determined by 18FDG positron emission tomography. Science 1986; 231(4740): 840–843. DOI: 10.1126/science.3945811Chugani H.T., Phelps M.E. Maturational changes in cerebral function in infants determined by 18FDG positron emission tomography. Science 1986; 231(4740): 840–843. DOI: 10.1126/science.3945811Muhle H., Helbig I., Frøslev T.G., Suls A., von Spiczak S., Klitten L.L. et al. The role of SLC2A1 in early onset and childhood absence epilepsies. Epilepsy Res 2013; 105(1–2): 229–233. DOI: 10.1016/j.eplepsyres.2012.11.004Muhle H., Helbig I., Frøslev T.G., Suls A., von Spiczak S., Klitten L.L. et al. The role of SLC2A1 in early onset and childhood absence epilepsies. Epilepsy Res 2013; 105(1–2): 229–233. DOI: 10.1016/j.eplepsyres.2012.11.004Neal E.G., Chaffe H., Schwartz R.H., Lawson M.S., Edwards N., Fitzsimmons G., et al. The ketogenic diet for the treatment of childhood epilepsy: a randomized controlled trial. Lancet Neurol 2008; 7: 500–506. DOI: 10.1016/S1474-4422(08)70092-9Neal E.G., Chaffe H., Schwartz R.H., Lawson M.S., Edwards N., Fitzsimmons G., et al. The ketogenic diet for the treatment of childhood epilepsy: a randomized controlled trial. Lancet Neurol 2008; 7: 500–506. DOI: 10.1016/S1474-4422(08)70092-9Neal E.G., Chaffe H., Schwartz R.H., Lawson M.S., Edwards N., Fitzsimmons G et al. A randomized trial of classical and medium-chain triglyceride ketogenic diets in the treatment of childhood epilepsy. Epilepsia 2009; 50: 1109–1117. DOI: 10.1111/j.1528-1167.2008.01870.xNeal E.G., Chaffe H., Schwartz R.H., Lawson M.S., Edwards N., Fitzsimmons G et al. A randomized trial of classical and medium-chain triglyceride ketogenic diets in the treatment of childhood epilepsy. Epilepsia 2009; 50: 1109–1117. DOI: 10.1111/j.1528-1167.2008.01870.xNei M., Ngo L., Sirven J.L., Sperling M.R. Ketogenic diet in adolescents and adults with epilepsy. Seizure 2014; 23(6): 439–442. DOI: 10.1016/j.seizure.2014.02.015Nei M., Ngo L., Sirven J.L., Sperling M.R. Ketogenic diet in adolescents and adults with epilepsy. Seizure 2014; 23(6): 439–442. DOI: 10.1016/j.seizure.2014.02.015

The authors declare that there are no conflicts of interest present.